2017年北京市朝陽(yáng)高三二模物理試題及答案

PAGE理科綜合能力測(cè)試第4頁(yè)（共8頁(yè)）北京市朝陽(yáng)區(qū)高三年級(jí)第二次綜合練習(xí)理科綜合測(cè)試物理試題2017．513．根據(jù)玻爾的原子模型，一個(gè)氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)，該氫原子A．吸收光子，能量減小B．放出光子，能量減小C．放出光子，核外電子動(dòng)能減小D．吸收光子，核外電子動(dòng)能不變14．如圖所示，ABC是一個(gè)用折射率n>的透明介質(zhì)做成的棱鏡，其截面為等腰直角三角形。現(xiàn)有一束光從圖示位置垂直入射到棱鏡的AB面上，則該光束ABCA．能從ABCB．能從BC面射出C．進(jìn)入棱鏡后速度不變D．進(jìn)入棱鏡后波長(zhǎng)變長(zhǎng)15．一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示，a、b、c為波上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)a此時(shí)向上運(yùn)動(dòng)。由此可知A．該波沿x軸負(fù)方向傳播B．質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)的周期比質(zhì)點(diǎn)c振動(dòng)的周期小C．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)的速度比質(zhì)點(diǎn)c振動(dòng)的速度小D．從該時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)c先到達(dá)平衡位置16．某家用電熱壺銘牌如圖所示，其正常工作時(shí)電流的最大值是A．B．C．D．17．如圖所示，帶正電的絕緣滑塊從固定斜面頂端由靜止釋放，滑至底端時(shí)的速度為v；若在整個(gè)空間加一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，滑塊仍從斜面頂端由靜止釋放，滑至底端時(shí)的速度為v′。下列說法正確的是A．若斜面光滑，則v′=vB．若斜面粗糙，則v′>vC．若斜面光滑，則滑塊下滑過程中重力所做的功等于滑塊機(jī)械能的增加量D．若斜面粗糙，則滑塊下滑過程中重力所做的功等于滑塊動(dòng)能的增加量18．牛頓曾設(shè)想：從高山上水平拋出物體，速度一次比一次大，落地點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn)，如果拋出速度足夠大，物體將繞地球運(yùn)動(dòng)成為人造地球衛(wèi)星。如圖所示，若從山頂同一位置以不同的水平速度拋出三個(gè)相同的物體，運(yùn)動(dòng)軌跡分別為1、2、3。已知山頂高度為h，且遠(yuǎn)小于地球半徑R，地球表面重力加速度為g，假定空氣阻力不計(jì)。下列說法正確的是A．軌跡為1、2的兩物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均為B．軌跡為3的物體拋出時(shí)的速度等于C．拋出后三個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中均處于失重狀態(tài)D．拋出后三個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中的加速度均保持不變19．若采用下圖中甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律（圖中小球半徑相同、質(zhì)量均已知，且mA>mB，B、B′兩點(diǎn)在同一水平線上），下列說法正確的是木板木板甲乙A．采用圖甲所示的裝置，必需測(cè)量OB、OM、OP和ON的距離B．采用圖乙所示的裝置，必需測(cè)量OB、B′N、B′P和B′M的距離C．采用圖甲所示的裝置，若mA?ON=mA?OP+mB?OM，則表明此碰撞動(dòng)量守恒D．采用圖乙所示的裝置，若，則表明此碰撞機(jī)械能也守恒20．2016年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給了三位美國(guó)科學(xué)家，以表彰他們將拓?fù)涓拍顟?yīng)用于物理研究所做的貢獻(xiàn)。我們知道，按導(dǎo)電性能不同傳統(tǒng)材料大致可分為導(dǎo)體和絕緣體兩類，而拓?fù)浣^緣體性質(zhì)獨(dú)特，它是一種邊界上導(dǎo)電、體內(nèi)絕緣的新型量子材料。例如，在通常條件下石墨烯正常導(dǎo)電，但在溫度極低、外加強(qiáng)磁場(chǎng)的情況下，其電導(dǎo)率（即電阻率的倒數(shù)）突然不能連續(xù)改變，而是成倍變化，此即量子霍爾效應(yīng)（關(guān)于霍爾效應(yīng)，可見下文注釋）。在這種情況下，電流只會(huì)流經(jīng)石墨烯邊緣，其內(nèi)部絕緣，導(dǎo)電過程不會(huì)發(fā)熱，石墨烯變身為拓?fù)浣^緣體。但由于產(chǎn)生量子霍爾效應(yīng)需要極低溫度和強(qiáng)磁場(chǎng)的條件，所以其低能耗的優(yōu)點(diǎn)很難被推廣應(yīng)用。2012年10月，由清華大學(xué)薛其坤院士領(lǐng)銜的中國(guó)團(tuán)隊(duì)，首次在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了量子反?；魻栃?yīng)，被稱為中國(guó)“諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)的發(fā)現(xiàn)”。量子反常霍爾效應(yīng)不需要外加強(qiáng)磁場(chǎng)，所需磁場(chǎng)由材料本身的自發(fā)磁化產(chǎn)生。這一發(fā)現(xiàn)使得拓?fù)浣^緣材料在電子器件中的廣泛應(yīng)ab的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，在外力作用下以速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)從法拉第電磁感應(yīng)定律出發(fā)推導(dǎo)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)E的表達(dá)式；BOrBOrB甲乙丙（2）磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)，該電場(chǎng)與靜電場(chǎng)不同，其電場(chǎng)線是一系列同心圓，如圖乙中的虛線所示。如果此刻空間存在導(dǎo)體，就會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流。如圖丙所示，一半徑為r、單位長(zhǎng)度電阻為R0的金屬導(dǎo)體環(huán)垂直放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)磁場(chǎng)均勻增強(qiáng)時(shí)，導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為I。請(qǐng)你判斷導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流的方向（俯視）并求出磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率；（3）請(qǐng)指出在（1）（2）兩種情況下，“電源”內(nèi)部的非靜電力分別是哪一種作用力；并分析說明在感生電場(chǎng)中能否像靜電場(chǎng)一樣建立“電勢(shì)”的概念。24．（20分）科學(xué)精神的核心是對(duì)未知的好奇與探究。小君同學(xué)想尋找教科書中“溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志”這一結(jié)論的依據(jù)。她以氦氣為研究對(duì)象進(jìn)行了一番探究。經(jīng)查閱資料得知：第一，理想氣體的模型為氣體分子可視為質(zhì)點(diǎn)，分子間除了相互碰撞外，分子間無相互作用力；第二，一定質(zhì)量的理想氣體，其壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系式為p=nkT，式中n為單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)，k為常數(shù)。她猜想氦氣分子的平均動(dòng)能可能跟其壓強(qiáng)有關(guān)。她嘗試從理論上推導(dǎo)氦氣的壓強(qiáng)，于是建立如下模型：如圖所示，正方體容器靜止在水平面上，其內(nèi)密封著理想氣體——氦氣，假設(shè)每個(gè)氦氣分子的質(zhì)量為m，氦氣分子與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等；與器壁碰撞前后瞬間，分子的速度方向都與器壁垂直，且速率不變。請(qǐng)根據(jù)上述信息幫助小君完成下列問題：（1）設(shè)單位體積內(nèi)氦氣的分子數(shù)為n，且其熱運(yùn)動(dòng)的平均速率為v.a．求一個(gè)氦氣分子與器壁碰撞一次受到的沖量大小I；b．求該正方體容器內(nèi)氦氣的壓強(qiáng)p；c．請(qǐng)以本題中的氦氣為例推導(dǎo)說明：溫度是分子平均動(dòng)能（即）的標(biāo)志。（2）小君還想繼續(xù)探究機(jī)械能的變化對(duì)氦氣溫度的影響，于是進(jìn)行了大膽設(shè)想：如果該正方體容器以水平速度u勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻突然停下來，若氦氣與外界不發(fā)生熱傳遞，請(qǐng)你推斷該容器中氦氣的溫度將怎樣變化？并求出其溫度變化量ΔT。北京市朝陽(yáng)區(qū)高三年級(jí)第二次綜合練習(xí)北京市朝陽(yáng)區(qū)高三年級(jí)第二次綜合練習(xí)物理部分參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)2017．5題號(hào)1314151617181920答案BBDDACDC21．（18分）（1）ACD（3分）（2）①B；D（4分）②如圖所示（2分）③左；大于零（2分）④BC（3分）⑤設(shè)電阻絲連入電路部分的電阻為Rx，保護(hù)電阻的阻值為R，電流表的內(nèi)阻為RA，由閉合電路歐姆定律和電阻定律得：OLOL進(jìn)一步整理可得：顯然，隨L線性變化，可見應(yīng)該畫-L圖像。圖像如圖所示。該圖像的斜率為，所以電阻率由表達(dá)式可知，電流表的電阻RA只影響圖像的截距而不影響圖像的斜率，所以，電流表的內(nèi)阻對(duì)該電阻絲電阻率的測(cè)量結(jié)果沒有影響。（4分）22．（16分）解：（1）在速度選擇器中有：①方向由P1板指向P2板。（5分）（2）在速度選擇器中，粒子所受的電場(chǎng)力等于洛倫茲力，有：②聯(lián)立①②式可得：③（5分）（3）粒子在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力。有：④其中⑤聯(lián)立③④⑤式可得：⑥（6分）23．（18分）解：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)QUOTE①設(shè)導(dǎo)體向右運(yùn)動(dòng)了時(shí)間，則這段時(shí)間內(nèi)磁通量的變化量②QUOTE聯(lián)立①②式可得：E=BLv③（5分）（2）根據(jù)楞次定律可以判斷導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，電路產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)④導(dǎo)體環(huán)的總電阻⑤根據(jù)閉合電路歐姆定律，電路中的電流⑥聯(lián)立④⑤⑥式可得：⑦（8分）（3）在（1）中非靜電力是洛倫茲力沿導(dǎo)體棒方向的分力；在（2）中非靜電力是感生電場(chǎng)力。在感生電場(chǎng)中不能建立“電勢(shì)”的概念。因?yàn)樵诟猩妶?chǎng)中電荷沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)一周，感生電場(chǎng)力做功不為零，即感生電場(chǎng)力做功與路徑有關(guān)，因此無法建立“電勢(shì)能”的概念，也就無法建立“電勢(shì)”的概念。（5分）24．（20分）解：（1）a．對(duì)與器壁碰撞的一個(gè)氦氣分子，由動(dòng)量定理可得：I=2mv①（3分）b．設(shè)正方體容器某一側(cè)壁面積為S，則時(shí)間內(nèi)碰壁的氦氣分子數(shù)為：②由動(dòng)量定理得：③QUOTE由牛頓第三定律可得：器壁受到的壓力④由壓強(qiáng)的定義式得：⑤聯(lián)立①②QUOTE③④⑤得：⑥（7分）c．由于壓強(qiáng)p和溫度T的關(guān)系式為p=nkT⑦聯(lián)立⑥⑦得⑧由⑧可得：分子的平均動(dòng)能與熱力學(xué)溫度T成正比，故溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。（4分）（2）設(shè)正方體容器中有N個(gè)氦氣分子，當(dāng)氦氣隨容器